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等了6年 終於有人揭開洛杉磯銀湖水庫那9600萬個黑球的真相

六年多前,國外著名論壇網站Reddit有人談論起一個有趣現象——洛杉磯銀湖水庫被扔進40萬個黑色圓球。國內知名科普網站“果殼”當時很快就轉發了這則奇聞。這些黑球是幹什麼用的呢?當時的國外網友解釋說這主要是為了阻止鳥類污染水源,而果殼謠言粉碎機編輯“花落成燭”對這些網友的猜測進行匯總:保溫、防止水中異味散出、藻類控制、鳥類控制、蒸發控制、減少化學氣象排放。

美國人往水庫投加黑球

到了2015年,黑球數量追加到9600萬個!經過非專業小編們擊鼓傳花式的紛紛報道,“阻止水庫蒸發”似乎成了黑球唯一的功能。瓦村農夫我本人對此表示懷疑——中學物理老師不是說黑色吸熱的嗎?放黑球不是適得其反嗎?

黑色球不是會吸熱加劇蒸發嗎?|圖源: YouTube

所以這些球實際用來做什麼的呢?最近有個美國人專程來到這個水庫尋找真相,他的考察視頻也在YouTube贏得超過3300萬的點擊率。在本期《第三眼》專欄里,我們跟他一起看個究竟。

Derk Muller|圖源:twitter

上圖的這位老外叫Derek Muller,是YouTube著名頻道Veritasium的創辦人。他本科修讀工程物理,博士攻讀物理教育,2008年畢業後加入ABC的科普節目Catalyst報道世界各地的科技故事。他在2011年創立了Veritasium頻道,專門搜尋些“反直覺”的科學現象。最近,位於美國5號州際公路旁的Ivanhoe水庫引起他的注意——作為一個修讀物理專業的人,他不太相信這些“遮陽球”(Shade Balls)用來防止蒸發的“傳言”,因此他想眼見為實。

被當地人譽為水肺的Ivanhoe水庫|圖源:YouTube@Veritasium

意想不到的反應

水庫水面填滿的球| YouTube@Veritasium

經過和美國洛杉磯水電局(LADWP)三位專家的訪談,Derek終於知道了這些黑球的真正作用——LADWP的初衷並不是為了防止蒸發,而是處理溴化物,一種出現在鹽水中的天然物質。

話說溴化物本身對人體無害,它也很難被去除。但在自來水廠里,如果用臭氧進行消毒,臭氧會和溴離子反應形成溴酸鹽(BrO3-),而溴酸鹽在國際上被定為2B級的潛在致癌物。

自來水廠可能會發生的溴污染|圖源: YouTube@Veritasium

早在2000年,美國洛杉磯水電局就密切關注溴酸鹽的水平,奇怪的是,儘管自來水廠能滿足3μg/L溴酸鹽的出水標準,但水廠還是收到諸如啤酒廠等下游企業的投訴,說水裡的溴酸鹽濃度超標10倍!

一經調查,他們發現水庫是那個投毒元凶——水庫中的溴化物和余氯在紫外光的作用下,會生成溴酸鹽,產量遠高於溴化物和臭氧的反應。

溴化物和余氯的反應原理

解決方案

美國洛杉磯水電局(LADWP)馬上著手尋找解決方案,他們考察過各種奇葩妙計,例如:

這些怪招有一個共同點,就是阻擋太陽光,因為它是唯一可以控制的反應條件。眾里尋他千百度,一個直徑約10cm的“遮陽球”最後成為他們的“真命天子”。LADWP的首席運營官Marty Adams在採訪里拿著黑球回憶說:“這東西馬上就奏效了!”

首席運營官Marty Adams|圖源: YouTube@Veritasium

神奇的鳥球

這些黑球原來是由加州的XavierC、Artisan Screen Process和賓州的Orange Products三家公司研發的中空聚乙烯球體。球面有可以阻擋紫外線的碳黑塗層,據說效用長達25年(Adams先生則稱約10年)。

這些球最初用於保護鳥類防止它們接近有毒礦池(因為鳥兒很難站穩在球面)。空心球內還注有40%的水,作用是讓黑球穩固地留在水庫里,不會被大風的隨便吹走,例如飛到旁邊5號州際公路上。除了防止生成溴酸鹽、驅趕小鳥,這些球還能阻礙藻類生長,而且它真的能防止水汽蒸發。據Derek介紹,黑球里的空氣有絕熱作用,因此雖然球體水上的部分變熱了,但並不會傳遞給水體。實測結果也顯示,球下方的水溫比水上的水溫更低,這樣一來,黑球覆蓋一年就可幫助水庫減少85-90%的蒸發量。

LADWP對黑球進行測試|圖源:YouTube@Veritasium

質疑的聲音

LADWP當局對這個神奇的黑球非常滿意,因為一個球的成本約為36美分,使用壽命為10-25年,而且可再回收利用。洛杉磯市長Eric Garcetti表示,和之前的保護措施相比,遮陽球能節省約2.5億美元。

但也有人對此表示質疑,瑞士EAWAG研究所的Erfan Haghighi博士等人去年在《自然》子刊《Nature Sustainability》發表了一篇文章,給遮陽球的水足跡算了一筆賬,結果發現:雖然遮陽球每年可節約11.5億升水,但黑球生產本身要耗費2.5-29億升的水資源(視乎球壁厚度)。因此他們認為洛杉磯水庫這些黑球的可持續性是要打上問號的。

但正如Derek Muller在節目里說道,這個項目的優先順序並不是節約水源,水源安全才是他們的初衷。所有涉及安全的問題,都不是簡單計算可以衡量的。至少,LADWP大開腦洞又因地制宜的嘗試給了其他地方的水務局很多啟發。

阿波羅網責任編輯:時方 來源:奧尼卡水處理創新中心 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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